中國深圳，正在建設(shè)中的大規(guī)模超級計算機(jī)中心

忙著建造超級計算機(jī)中心的不僅僅是中國一個國家或地區(qū)，還有歐洲和日本，Turek和其他論壇出席者指出。"從根本上來說，這些主權(quán)國家正在進(jìn)行數(shù)量巨大的實(shí)際投資，正在侵蝕我們的地盤，我們所有的地盤。"Turek如此說道。

這一論壇的目的是向與會者介紹目前正在進(jìn)行的打造下一代超級計算機(jī)的努力和工作。下一代超級計算機(jī)是指exaflop級別的計算機(jī)系統(tǒng)，比現(xiàn)在的 petaflop系統(tǒng)強(qiáng)大1000多倍。petaflop系統(tǒng)每秒鐘進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算的次數(shù)為一百萬的四次方，既一千萬億。exaflop系統(tǒng)每秒鐘能夠運(yùn)行浮點(diǎn)運(yùn)算的次數(shù)為一千的六次方，既一億億次。

美國超級計算機(jī)領(lǐng)先地位遭挑戰(zhàn)

這次論壇傳達(dá)出來的主要信息是其他國家正在對美國超級計算機(jī)的領(lǐng)先地位發(fā)起挑戰(zhàn)，從而對美國在各個領(lǐng)域的領(lǐng)先地位造成影響，包括科學(xué)和產(chǎn)品開發(fā)，論壇上有專家如此認(rèn)為。

"一年之中，中國將出現(xiàn)更多更多的Top500系統(tǒng)，比歐洲的總和還要多。"Turek指出。Top500指超級計算機(jī)的世界前500強(qiáng)，這一名單定期由美國和歐洲的學(xué)術(shù)研究者進(jìn)行更新。在最新的Top500名單上，中國擁有24個超級計算機(jī)，排在首位的是美國，擁有28個；英國38個，法國27 個，德國24個。

"我們的首要目標(biāo)是保持美國在高性能計算機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者地位。"RickStevens 如此說道，他是美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室（ArgonneNationalLaboratory）的計算、環(huán)境和生命科學(xué)副主管。這一目標(biāo)意味著到2020年時將建造出一個億億級別的計算機(jī)系統(tǒng)（exascalesystem）。

億億級別HPC的優(yōu)勢和難點(diǎn)

億億級別的計算機(jī)系統(tǒng)能夠帶來大量的優(yōu)勢，能夠?qū)⒖茖W(xué)帶進(jìn)"現(xiàn)在因沒有更多計算能力而無法實(shí)現(xiàn)"的領(lǐng)域，Stevens指出，這種計算機(jī)系統(tǒng)是如此的強(qiáng)大，可以模擬人體細(xì)胞中進(jìn)行的所有活動。

Stevens稱，目前大約有1000名科學(xué)家已投入到美國億億級別計算機(jī)系統(tǒng)計劃（U.S.ExascaleInitiative）的工作中。但是，尤其是歐洲和中國，"已經(jīng)加速投資"開發(fā)高性能計算機(jī)系統(tǒng)，他又指出。

歐洲已經(jīng)"推出他們自己的exascale計劃，以此與美國展開競爭"，Stevens說道。接著又補(bǔ)充說，"如果美國不能繼續(xù)投資，保持領(lǐng)先"，已經(jīng)加速開發(fā)步伐的歐洲人將會超過美國。

但是，創(chuàng)建exascale系統(tǒng)的方法與過去創(chuàng)建超級計算機(jī)系統(tǒng)的方法不同，Stevens指出。

當(dāng)前，千萬億級別（petascale）的計算機(jī)系統(tǒng)擁有20個處理器；而億億級別系統(tǒng)的處理器數(shù)量將位于1億到10億之間。

這種超級計算機(jī)系統(tǒng)需要的電能是巨大的。一個雙petaflop系統(tǒng)需要大約2兆瓦的能量，為了防止這種強(qiáng)大許多背的系統(tǒng)出現(xiàn)能耗失控，必須對能源的使用效率進(jìn)行提高。

為了建造exascale系統(tǒng)，Stevens指出，科學(xué)家正在進(jìn)行一種"協(xié)調(diào)設(shè)計"，對這一系統(tǒng)所需的每一個元件進(jìn)行重新研發(fā)。

但是，現(xiàn)在這一競爭已經(jīng)展開。根據(jù)最新的Top500排名，中國擁有世界上排名第二的超級計算機(jī)，Nebulae，一個1.27-petaflop 級別的系統(tǒng)。排名第一是克雷公司（Cray）建造的1.76-petaflop級美洲虎（Jaguar）超級計算機(jī)，存放在美國能源部的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（OakRidgeNationalLaboratory）里。

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